圖示為對(duì)未來十年內(nèi)，電動(dòng)汽車電池單位能量價(jià)格的估計(jì)。
來源：先進(jìn)汽車電池公司，波士頓咨詢集團(tuán)、德意志銀行、電子化聯(lián)盟、國家研究委員會(huì)、派克研究中心。
和普通汽車相比，電動(dòng)汽車仍然過于昂貴且局限性太多，后者只在幾個(gè)定位市場有優(yōu)勢。這一點(diǎn)會(huì)改變嗎？答案與電池技術(shù)關(guān)系密切。電力更足且價(jià)格更便宜的電池，能使單次充電行駛距離從目前的70英里提高至數(shù)百英里，可對(duì)內(nèi)燃機(jī)形成有力挑戰(zhàn)。
許多專家同意，要達(dá)到這一目標(biāo)，電池技術(shù)需要來一次大改變。像完全電動(dòng)的日產(chǎn)樹葉（Nissan Leaf）和雪佛蘭與通用的合作車型沃藍(lán)達(dá)（Chevrolet Volt）這些電動(dòng)汽車，有賴于為智能手機(jī)、iPad和超薄筆記本供電的鋰離子電池的加大版。因?yàn)殇囯x子電池的出現(xiàn)，將金屬紐扣電池的能源密度提高了一倍，金屬紐扣電池在上世紀(jì)80年代用于磚頭大小的手機(jī)和其他許多消費(fèi)電子產(chǎn)品中。
通過使用鋰離子電池，像日產(chǎn)這樣的公司預(yù)測，它們已經(jīng)找到了電動(dòng)汽車的單次充電行駛距離和有親和力的價(jià)格間的正確平衡點(diǎn)，以滿足那些行駛距離有限的駕駛員的需求。日產(chǎn)（Nissan）公司的葉子（Leaf）電動(dòng)汽車的全球銷量已達(dá)2萬輛（在美國的售價(jià)為3萬3千美元）。
然而問題在于，盡管對(duì)鋰離子電池的樂觀已持續(xù)了數(shù)十年，其價(jià)格卻依然昂貴，性能依然有限，而且可能不會(huì)有什么進(jìn)展。像沃藍(lán)達(dá)使用的電池組大概要1萬美元，內(nèi)燃機(jī)的單次充電行駛距離約為40英里。根據(jù)美國能源部估計(jì)，葉子使用的電池大約1萬5千美元，根據(jù)路況不同，大約每行駛70英里就要充一次電。據(jù)美國科學(xué)院（National Academy of Sciences, NAS）的報(bào)告稱，假設(shè)油價(jià)為每加侖4美元，那么在2040年前，單次充電行駛范圍在40英里上下的插入式混合電動(dòng)汽車，和傳統(tǒng)汽車相比，在成本上“不大可能”具有競爭力。
對(duì)于鋰離子電池組的成本估計(jì)，變動(dòng)范圍很大。美國科學(xué)院的報(bào)告中的估計(jì)結(jié)果為每千瓦時(shí)625至850美元。像沃藍(lán)達(dá)這樣的車型需要16千瓦的電池容量。但要讓電動(dòng)汽車真正變得流行，底線在于電池必須要比現(xiàn)在便宜的多，而且要大幅提高單次充電行駛距離。
以傳統(tǒng)鋰離子技術(shù)能否達(dá)到這一目標(biāo)，是個(gè)尚待爭論的問題。盡管一些電池制造業(yè)的相關(guān)人士稱傳統(tǒng)技術(shù)還有提升的空間，但以美國科學(xué)院為例，其報(bào)告中就提到，盡管鋰離子電池在過去10年來價(jià)格已大幅降低，但降價(jià)的趨勢似已趨于平緩。報(bào)告中推斷，即使按照樂觀的假設(shè)，到2030年時(shí)，鋰離子電池的成本也要高達(dá)每千瓦時(shí)360美元。
然而，美國能源部（U.S. Department of Energy）卻對(duì)電動(dòng)汽車電池有著遠(yuǎn)為宏偉的目標(biāo)，即：在2020年將成本降低至每千瓦時(shí)125美元。為了達(dá)到這一目標(biāo)，需要激進(jìn)的新技術(shù)。作為鼓勵(lì)電池技術(shù)創(chuàng)新措施的一部分，能源部的ARPA-E計(jì)劃已經(jīng)資助了10項(xiàng)工程，其中大部分都有新創(chuàng)公司參與，以求找到“改變游戲規(guī)則的技術(shù)”，將電動(dòng)車的單次充電行駛距離增至300到500英里。
能源部已經(jīng)為開發(fā)大批新技術(shù)投入了5700萬美元，這些技術(shù)包括金屬空氣電池、鋰硫電池和固態(tài)電池。受助公司中有一家位于麻省劍橋的派立昂技術(shù)公司（Pellion Technologies），正在研發(fā)鎂離子電池，其能量密度是鋰離子電池的兩倍。另一個(gè)受ARPA-E資助的新創(chuàng)公司是位于亞利桑那州圖森市的錫安力量（Sion Power），該公司承諾，研制出的鋰硫電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍，而且能夠供電動(dòng)汽車行駛達(dá)300英里。
ARPA-E計(jì)劃意在支持高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，所以很難知道新的電池技術(shù)能否成功。但如果能源部達(dá)成了這一宏偉目標(biāo)，就將真正改變電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)學(xué)。提高能量密度已經(jīng)改變了我們的交流方式，總有一天也將改變我們的交通方式。
